在科學(xué)探究活動中引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念

馮煥心

科學(xué)概念不僅是對科學(xué)知識的抽象，還包括科學(xué)的觀念和對科學(xué)的看法?？茖W(xué)概念是學(xué)生形成科學(xué)知識體系的基本單位，是科學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系形成的基石。我們要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷有效的科學(xué)探究，幫助學(xué)生建立正確的、科學(xué)的概念和認知結(jié)構(gòu)，發(fā)展探究能力。以教科學(xué)版科學(xué)四年級上冊《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課為例，談一些自己的看法。

一、定向探索，挖掘前概念

1.體驗探索問題

前概念是學(xué)生學(xué)習(xí)新概念的基礎(chǔ)，也是教學(xué)的始發(fā)點。所以我們在教學(xué)時一定要從學(xué)生的前概念出發(fā)，在教學(xué)要從學(xué)生的身邊的、感興趣的和存疑的問題人手，遵循從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜、循序漸進、由易到難的教學(xué)規(guī)律。

我課前調(diào)查過，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)認為是通過敲打、碰撞、拍打……等原因產(chǎn)生了聲音，“振動”這個概念很少學(xué)生知曉。為了糾正這個錯誤的觀點，于是我尊重學(xué)生的原有的認知基礎(chǔ)，從學(xué)生熟悉的拍、打、敲讓物體發(fā)聲的方式為探究點，利用已有經(jīng)驗，暴露錯誤觀點。

2.嘗試解釋問題

有了探究性問題，要引導(dǎo)學(xué)生用自己的不充分的思想嘗試解釋問題，讓學(xué)生的新舊概念產(chǎn)生思維的碰撞，“你們能讓橡皮筋發(fā)出聲音嗎？”學(xué)生嘗試提出多種方法，在回答的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了剛才讓物體發(fā)出聲音的方法好像不能讓橡皮筋發(fā)出聲音。接著我讓同學(xué)們嘗試玩橡皮筋，讓橡皮筋發(fā)出聲音，看看哪個小組想的辦法最多。學(xué)生的興趣和好奇心被充分調(diào)動起來，紛紛嘗試潑弄橡皮筋，并發(fā)現(xiàn)了一個新的現(xiàn)象，橡皮筋在顫動

前概念就這樣存在于學(xué)生的思維當(dāng)中，帶有強烈的年齡認知特點，不是光憑想象就能夠推想出來的。通過巧妙的創(chuàng)設(shè)情景、學(xué)生嘗試解釋，調(diào)動學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，學(xué)生的興趣與思維很快帶人應(yīng)有的狀態(tài)，學(xué)生的前概念被充分地展示出來。

二、提供有效材料進行探究，挖掘概念的內(nèi)涵。

學(xué)生科學(xué)概念的發(fā)展過程要遵循概念發(fā)展的順序和學(xué)生個體科學(xué)概念發(fā)展的實際水平，要一步一步地發(fā)展。實踐證明，只有學(xué)生在科學(xué)的認識下，借助完整有效的科學(xué)探究過程，通過親身的探究和實踐，科學(xué)知識在其心中才能真正獲得新生，才能獲得“深層理解”并形成科學(xué)概念。

1、依實驗證，初步建構(gòu)新概念

科學(xué)概念的建構(gòu)是從學(xué)生對具體事物的現(xiàn)象及外表特征的感受開始，實驗是獲得這些感性認識的重要途徑。當(dāng)學(xué)生面對待研究的問題，允許他們按自己的意志去支配材料并完成實驗，獲取有價值的信息。當(dāng)學(xué)生在上一環(huán)節(jié)初步感知了顫動后，這個環(huán)節(jié)我又提供了一些有結(jié)構(gòu)的材料：尺子、裝水的瓶子、小螺號等，讓學(xué)生進行發(fā)聲實驗，并觀察物體發(fā)聲時和不發(fā)聲時有什么區(qū)別。這個問題是學(xué)生比較能力、概括能力的一次提升。在解決這個問題的過程中，學(xué)生的思維逐漸向“振動”的概念靠攏。再經(jīng)過學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象、討論和交流。建立“振動”的概念，并得出聲音可能是由物體振動怎么產(chǎn)生的。

2、提供材料，讓學(xué)生再設(shè)計實驗，把握概念的內(nèi)涵。

當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生歸納得出“振動”和“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這兩個概念時，再次設(shè)計實驗來驗證所做的推測，是非常必要和及時的。上一環(huán)節(jié)學(xué)生通過觀察和感知初步認定聲音可能是由物體振動產(chǎn)生的，這一環(huán)節(jié)我提供了砂紙，木屑，小鼓，綠豆等材料。讓小組先設(shè)計實驗方案，并進行匯報。接著就按照自己的方案進行實驗，并要求認真觀察實驗現(xiàn)象。最后引導(dǎo)學(xué)生交流：你們發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明了什么？那聲音到底是怎么產(chǎn)生的？并板書這節(jié)課的核心概念“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”。在“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一概念的提升過程中，學(xué)生進行了多層次的比較、分析、綜合等活動，由表面的理解進入到概念的提升，真正能握到概念的內(nèi)涵。

3、逆向反證，有效構(gòu)建科學(xué)概念

師生合作做實驗，老師敲鈸，學(xué)生止震，這時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：振動停止，聲音消失。

敲擊音鈸的反證實驗讓學(xué)生學(xué)會從相反的角度分析問題，能有效地在學(xué)生的頭腦中提升對科學(xué)概念的理解，通過不斷梳理科學(xué)知識，從而感悟科學(xué)本質(zhì)，從而有效地揭示科學(xué)概念。

三、解決實際問題，深化科學(xué)概念

科學(xué)概念的運用是學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的，也是檢驗科學(xué)概念掌握情況的重要標(biāo)志，還是加深對科學(xué)概念理解的重要環(huán)節(jié)。因為，只有通過運用，學(xué)生才能掌握科學(xué)概念；同時，在運用過程中對科學(xué)概念理解上的缺陷才能暴露出來，以便進一步地加深和深化學(xué)生對科學(xué)概念的理解。

當(dāng)學(xué)生充分理解“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一核心概念時，我及時提出三個拓展應(yīng)用的問題，讓學(xué)生在小組內(nèi)討論。（1）我們每個人的身上就有一個我們感覺振動非常明顯的地方，猜猜它在哪兒？（2）白紙會唱歌，怎么回事？（3）出示哨子，你能解釋它是怎么發(fā)聲的嗎？最后，讓學(xué)生解釋原因，學(xué)生在討論分析的過程中，深化了“聲音是怎樣產(chǎn)生的”的理解。本環(huán)節(jié)選擇了日常生活中常見的幾個問題檢驗了教學(xué)成果、培養(yǎng)了學(xué)生遷移能力和實踐應(yīng)用能力。

總之，概念的發(fā)展來源于科學(xué)探究活動的全過程，要著重引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷有效的探究活動，重視探究過程中的思維因素，才能幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。整節(jié)課，我按照“前概念認知——新問題產(chǎn)生——討論猜測——實驗探究——新概念形成——實踐應(yīng)用”的模式進行教學(xué)，重視學(xué)生的參與性，豐富了他們知識的積累，建構(gòu)屬于他們自己的知識系統(tǒng)，突出了科學(xué)概念的構(gòu)建。